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建筑设计职称论文范文(两篇)

时间:2017年08月15日 所属分类:科学技术论文 点击次数:

下面是两篇建筑设计职称论文,第一篇论文介绍了高层建筑短肢剪力墙结构设计的应用,剪力墙可以更好的适应小高层住宅建筑结构,论文分析了其中的注意要点和优点。第二篇论文介绍了超限高层建筑抗震结构设计,文章针对该工程的超限问题,阐述相应的抗震分析和加

  下面是两篇建筑设计职称论文,第一篇论文介绍了高层建筑短肢剪力墙结构设计的应用,剪力墙可以更好的适应小高层住宅建筑结构,论文分析了其中的注意要点和优点。第二篇论文介绍了超限高层建筑抗震结构设计,文章针对该工程的超限问题,阐述相应的抗震分析和加强措施。

世界桥梁

  《高层建筑短肢剪力墙结构设计的应用》

  摘要:由于现代许多城市用地紧张,城市人口集中以及商业竞争的激烈化,高层建筑慢慢的变成了一种普遍推广的建筑。对于一个好的建筑来说不只是单纯的追求建筑外观的美观,更重要的是要加强建筑物的结构强度。短肢剪力墙结构被广泛应用,因为它具有一定的抗震性能并且其造价较其他相对较低。

  关键词:高层;短肢剪力墙结构;设计应用

  1短肢剪力墙结构体系概述

  1.1短肢剪力墙定义

  短肢剪力墙指各肢横截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。所谓“短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)”结构体系,是融合框架结构的优点,剪力墙的长短可灵活布置,是介于剪力墙与异形柱之间的新的结构形式,这种结构形式能较好适应小高层住宅建筑的结构体系。

  1.2短肢剪力墙结构体系

  短肢剪力墙结构体系根据高层住宅平面的特点,利用竖向交通中心区的分隔墙设置钢筋混凝土墙,组成一个基本完整的核心筒体,作为承受竖向荷载和抗侧力的主要部分。外围部分的竖向构件,视结构受力需要和建筑平面布置,在房间的分隔墙体处可灵活设置短肢剪力墙。在各短肢剪力墙之间布置联系量,把短肢剪力墙和核心筒体连成一个整体,构成整栋建筑的结构体系。短肢剪力墙墙肢约为5倍肢宽,短肢剪力墙的截面厚度不应小于200mm。布置形式通常采用L形,T形,也有少量十行,Z行,一字形截面。其形式随交点处建筑分隔墙形式而定,也可混合布置部分长墙肢或矩形柱。

  2这种体系设计中的注意要点和优点

  2.1设计中的注意要点

  (1)短肢剪力墙结构比普通剪力墙结构抗侧刚度小,设计时应适当布置长剪力墙,通常利用楼梯间,电梯及管道竖井等形成完整的筒体,这个位置可以布置较多的剪力墙,形成刚度较大的筒体,同时也形成两道抗震设防。。(2)短肢剪力墙抗震性能差,应提高短肢墙结构的抗震等级、加强措施,提高其配筋量。短肢剪力墙结构体系的抗震薄弱环节是建筑外边缘及角点处的墙肢,特别是一字形短肢剪力墙,可出现先于与其相连的梁破坏的情况。设计时避免将一字形短肢剪力墙布置在建筑外边缘及角点处,应加强建筑外边缘及角点处短肢剪力墙的延性抗震构造措施。(3)建筑平面外侧部位及角点处的墙肢是短肢剪力墙结构抗震的薄弱部位,会造成扭转反应也会加剧翘曲变形,会造成该部位的墙肢较容易开裂,设计中应采取减小该墙肢的轴压比、增大纵筋及配箍率的措施增强抗震性能。(4)通过均匀排布短肢剪力墙,使各墙肢刚度中心尽量和建筑物形心接近。

  2.2短肢剪力墙结构的优点

  (1)短肢剪力墙结构能够比较容易满足建筑及人们居住中的要求。墙截面的厚度与填充墙的厚度是一样的,同时是采用竖面的隔墙将各个墙体的梁柱进行相互连接,这样就可以完美的解决在框架结构中梁柱会超出墙面的麻烦;在墙体材料的选择上也是选择了完全符合我国对墙体改革所要求的一种轻质材料短肢剪力墙结构也在一定程度上满足了结构设计的需要。(2)在现在的高层建筑中,短肢剪力墙结构与传统常用的剪力墙结构相比较,其可以将墙肢和梁柱完全的隐藏起来而不像传统的结构导致墙肢的截面较大,并且梁柱经常会凸出墙体,不仅对美观产生影响同时还影响到使用功能。在结构布置上,短肢剪力墙也比传统的剪力墙结构要略胜一筹。短肢剪力墙的数量和肢长可以根据抗侧力的需要而定,数量可多可少,肢长可长可短。可以应对各种复杂多变的外界突发状况。(3)在高层建筑中短肢剪力墙结构可以将各个轻质的承载能力充分利用起来,减少对因为墙体过长而造成对构造配筋的浪费。将结构本身所承载的重量相对减轻,同时也减少了主体结构和基础成本的造价,在一些地基承载例相对较低的地方取得了显著的经济效益。

  3短肢剪力墙结构在布置过程中需注意的问题

  3.1设计中的墙体布置原则

  短肢剪力墙的布置应满足规范中规定的计算指标如:周期比、结构位移比、层间位移角及墙体轴压比等指标。还应满足以下原则:(1)根据竖向荷载和侧力情况,适当设置短肢剪力墙,但不应采用全部为短肢剪力墙,短肢剪力墙承担的倾覆力矩不小于结构底部总倾覆力矩的30%。(2)均匀排列短肢剪力墙,应尽量对齐、拉直,与连梁一起构成规整且连续的抗侧力体系,使每个墙肢的轴向力大致相当。尽量将短肢剪力墙布置成T形、L形及十形等形式,增加墙体的侧向刚度。(3)连梁是在平面内连接墙肢与墙肢,每条短肢剪力墙应该在两个方向上有连梁连接且上下连梁应排列整齐。在内力计算中可以对连梁进行刚度折减,但是进行位移计算中不做折减。(4)墙肢厚度不易过大,一般为300、250、200厚,尽量不超过隔墙厚度。(5)合理布置短墙肢的位置,使梁由墙肢支持,避免多级次梁传递效应。由于与连梁相连的墙体刚度很大,连梁刚度不应折减过多,否则可能导致在地震作用下很容易发生破坏。墙体端部的应力较大,加上连梁作用于墙肢上应力的不均匀,一般越靠近连梁的肢端应力越大,因而应在肢端设暗柱,暗柱钢筋由计算而定。箍筋同柱宜全高加密箍筋。(6)对于屋顶部分局部突出的小塔楼,其结构形式应与主楼结构形式相一致,上下贯通采用剪力墙或筒体结构。

  3.2设计中布置墙体注意事项

  虽然短肢剪力墙结构在现代建筑的运用上将其特点和优点发挥的淋漓尽致,但是这种剪力墙结构在抗震性能上相对来说较弱一些,因此,在之后的建筑施工以及结构设计上应当注重加强抗震性能,减轻其在抗震环节上的不足之处,提高概念的设计方式在这种结构上的应用。短肢剪力墙在布置过程中要布置均匀,尽量避免洞口的错位,形成连梁一起构成连续较多跨数的抗侧力系统。另外,短肢剪力墙应该有与两个方向的梁互相进行连接。相互连接的梁避免布置在墙肢的非竖向平面内,尽量避免有一条直线的短肢剪力墙结构,应当考虑将结构布置成有纵有横的墙。

  4结束语

  总而言之,关于高层建筑中短肢剪力墙结构的设计,短肢剪力墙因其独特的性能,有了较快的发展,较广泛的应用,将来会有更好的发展前景。虽然短肢剪力墙有着一定的特点和施工优势,但是也存在着一些问题和弊端,故高层建筑在设计时,应特别注意短肢剪力墙的设计,重视短肢剪力墙结构的合理性,采取有效加强措施消除短肢剪力墙的弊端,更大发挥其优势,进而为广大人民群众提供一个更加安全更加具有使用功能的工作与居住空间。

  参考文献:

  [1]胡金焱.浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技创新与应用.2013,(31).

  作者:梁东悦 单位:华商国际工程有限公司设计四所

  《超限高层建筑抗震结构设计》

  摘要:近年来,城市人口增加导致用地日趋紧张,传统商住楼(底层为纯商业,其余层为纯住宅)的设计已不能满足业主的需求,而底层部分商业、部分住宅的混合商住楼设计越来越受业主的认可和青睐。但由于商业层高大而住宅层高小,就会导致在结构设计中存在楼层错层等问题。本商住楼因平面不规则、楼板错层的问题,造成结构超限。

  关键词:超限高层;错层结构;加强措施

  1工程概况

  该工程位于兰州市七里河区,主楼地上十九层,房屋高度57.35m;裙房二层,房屋高度9.45m。主楼采用钢筋混凝土剪力墙结构。建筑平面如图1所示。本工程按8度抗震设防,设计基本地震加速度0.2g,设计地震分组第三组。一~二层(底部商业)为乙类,其余为丙类。场地类别为二类。地上一~二层抗震等级均为一级,其余均为二级。

  2结构计算模型及超限判断

  2.1结构计算模型楼层错层在计算模型输入时通常有两种方法:①通过修改节点标高和输入层间梁、层间板的方式实现。此类方法适用于错层面积较小的情况,但由于标高繁冗较容易出错;②增加标准层的方式。此类方法适用于错层面积较大的情况。两种方法均能实现相同楼层,标高不同的目的。本工程采用第二种方法输入模型。依据《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.4.3条规定,当采用错层结构时,为了保证结构分析的可靠性,相邻错开的楼层不应归并为一个刚性楼层计算。故在计算时,错层处楼板按弹性膜处理。2.2结构超限判断(1)楼板不连续:①局部有效楼板宽度小于典型楼面宽50%。即7.8/17.35=45%<50%;②楼板局部错层如图2所示。(2)凹凸不规则:平面凸出的尺寸大于相应投影方向尺寸的30%。即20.8×30%=6.24<6.5。(3)扭转不规则,考虑偶然偏心下,错层楼层处扭转位移比大于1.4,小于1.5。由于底部三层裙房局部楼板不连续导致楼层抗侧力刚度与楼层抗剪承载力比值较小,但均满足规范要求。根据住建部《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》具有以上三点的高层建筑工程应进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查。

  3结构计算结果分析

  根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第3.4.3条规定,凡具有上述三项或三项以上不规则者均为特别不规则的建筑。故采用《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE》和《复杂空间结构分析与设计软件PMSAP》(2011年9月版)两种结构计算软件进行整体分析比较,以保证力学分析结构的可靠性。并采用弹性动力时程分析、弹塑性静力时程分析(PUSH)进行了补充计算。通对分析计算,结果表明:①PMSAP与SATWE计算结果基本一致,均满足相关规范要求。说明SATWE计算能较为真实反映结构实际受力情况,结构整体设计时可采用SATWE计算结果;②弹性动力时程分析,每条时程曲线计算所得结构底部剪力均不小于振型分解反应谱计算结果的65%,七条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不小于振型分解反应谱计算结果的80%。平均反应的最大楼层剪力曲线、最大楼层位移角曲线均小于CQC法计算结果,结构无明显薄弱层或薄弱部位;③罕遇地震作用下弹塑性静力时程分析(PUSH),结构在罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性层间位移角最大值1/136,均不大于1/120,在罕遇地地震作用下结构不会出现整体垮塌。

  4结构构造加强措施

  本工程属于超限高层建筑,结构设计除满足规范的一般要求外,还针对不同超限内容采取一定的构造加强措施。4.1凹凸不规则的加强措施整体计算时,采用分块刚度板假设,将凹凸连接薄弱部位楼板指定为弹性膜,以改善结构变形能力。4.2扭转不规则的加强措施针对扭转不规则情况,查找扭转较大位置的结构构件,加大该部位竖向边缘构件的配箍特征值,一层至裙房顶上一层剪力墙约束边缘构件最小构造配筋率不小于1.45%,配箍特征值比规范规定增大10%。周边墙体中增设暗梁,提高结构延性,降低扭转不规则带来的不利影响。4.3楼板不连续的加强措施主要内容:①错层处楼板按弹性膜输入;②错层部位及上下各一层楼板板厚不小于120mm,双层双向配筋,单层单向配筋率不小于0.3%。4.4楼板局部错层的加强措对于结构错层处剪力墙墙后不应小于250mm,抗震等级提高一级,混凝土强度等级不应低于C30,水平和竖向分布钢筋的配筋率不应小于0.5%。

  5结束语

  本工程通过对结构布置的不断优化,对各种结构电算结果的计算分析,采取相应的结构加强措施,使得结构主要控制指标能满足规范有关要求,可以达到预期的抗震目标,结构安全可靠。

  参考文献:

  [1]蔡静敏.某超限高层建筑结构抗震超限设计与分析[D].华南理工大学,2013.

  作者:周丽 单位:兰州有色冶金设计院有限公司

  推荐阅读:《世界桥梁》(双月刊)创办于1973年,原名为《国外桥梁》,于2002年更名。现由中国铁路工程总公司主管,中铁大桥局集团有限公司主办,中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司出版。